水利水电设计行业中CAD技术的应用浅析

张燕平

(新余市水利规划设计室，江西 新余 338000)



水利水电设计行业中CAD技术的应用浅析

张燕平

(新余市水利规划设计室，江西 新余 338000)

随着经济社会的发展，工程建设项目越来越多，对工程质量提出了更高的要求。科学技术是第一生产力，技术在工程中的使用，降低了工程难度，提高了施工进度，保证了施工质量。在水利水电设计行业中，CAD技术得到了实际的应用，并发挥了一定的优势。文章将从CAD技术在水利水电设计行业的应用现状出发，明确优势和不足，从而提出一定的解决策略，提高工程的综合效益。

水利水电；设计行业；CAD技术；应用

水利水电行业的发展，提高了电力资源的供应，涵养了水源，减少了洪水灾害，为农业工业生产提供了极大的便利。目前，在该行业的设计阶段，应用了CAD技术，增加了施工图的立体度，将具体的施工进行了细化，从而在施工方面得到了进步。因此，需要对技术进行探索，改善技术中的不足，提高技术的应用度。

1　CAD技术概述

CAD主要是计算机辅助技术，利用现代社会比较普及的计算机工具，帮助设计人员进行设计各种应用技术的集成。它的技术领域很广，用的最为广泛的是二、三维的几何形体建模、绘图，各种机械零部件的设计、电路设计、建筑结构设计、力学分析等等。增加了设计的立体度，能够考虑更加全面的要素，优势更加明显，改善了传统二维设计中的不足，具有非常好的市场发展前景。另一方面，该技术更加符合人们的思维习惯和行为方式，可以对有限的资源进行充分的利用，进行模型构造，优化传统的设计。

1.1技术应用优势

1)设计图准确性高。水利水电工程是关系国计民生的大工程，施工环境比较复杂，涉及到的各种要素多样，工程本身构造繁琐，施工难度相对较大，利用传统的技术进行制图，细节不到位，工作量大，而且也达不到技术质量要求，耗费了大量人力、物力和精力。CAD技术的应用，可以利用计算机技术强大的运算功能，减少传统计算中任务量。简化了工作流程，节省了时间，提高了数据的精确度，绘制出的事物线条，比较切合实际，比较容易能够达到施工技术的标准。

2)携带方便可行。在传统的制图中，大部分是采用手工绘图的方式，绘图的时候要携带大量和器具和图纸，行动不便，工作量大，也不精确，而且容易造成设备的损害。利用CAD技术，需要携带的东西很简单，有电脑和远程监控即可，可以直接根据当地的实际情况，进行数据的测量和记录，提高了设计的效率。

3)制图速度快。水利水电工程制图，涉及到的计算量比较庞大，如果使用人工计算的方式，速度比较慢，任务量过大，影响了制图的速度。CAD技术的应用，可以应用计算机的运算功能，自动求积，进行多项运算，减少了人为的工作量，而且速度高，效率快，简化运算，能够实现快速制图，提高了制图的能力。

4)数据的检测和保存更加方便。水利水电工程涉及到的数据非常多，用传统的方式进行记录和保存，分类整理比较困难，任务量大，而且也比较容易造成数据的流失。CAD技术的应用，可以通过计算机技术强大的储存、记忆。分类的功能，进行数据的分类的整理，而且数据保存比较完整，比较方便快捷可行。

5)保证工程技术的质量。在水利水电工程中，专业性比较强，涉及到的知识比较多样，在计算中工作量比较大，数值很难保持统一，难免在计算中出现纰漏，因此计算的精算度，从而导致制作出来的设计图出现一定的误差，影响后期工程的质量。水利水电是一个与人们生活紧密联系的工程，一旦出现意外事故，造成的损失是无法估量的。CAD技术 的应用，可以进行直观的设计，能够及时发现设计中出现的问题，从而进行设计的修正。可以通过对数据的集中化处理，保证了数据的前后一致，保证了设计的一致性[1]。

6)设计成果直观。CAD技术的应用，能够绘制图纸的类型比较多样，不仅可以进行二维设计图的制作，也可以进行三维的创作，可以保证在任何角度进行工程的分析和了解，清楚局部和整体的施工情况，也可以搭配动态的演示图，效果表达比较主观，感官上冲击比较强。通过动态的演示图，可以进行空间和内部结构的逻辑关系的分析，可以对施工情况进行提前预测，进行人员配置和材料资源的消耗，进行小细节的挖掘，从而进行全面成本预算，进行造价控制管理，为企业的投资决策提供依据，减少不必要的成本消耗，提高资源的利用率。根据实际的施工情况，可以对工程计划和措施进行科学的调整，进行合理的规划和组织，并严格按照 求执行，保证水利水电工程的综合效益[2]。

2　CAD技术在水利水电工程中的应用

2.1施工设计使用

相队其他建设工程来说，水利水电工程，结构比较复杂多样，涉及到的不同学科的专业知识比较多元，需要各个专业的人才进行相互协调合作，减少设计中各个专业的弊端，增强方案的灵活性和可行性，然后进行科学的评估，明确施工中的重难点，在施工中，要引入骨架设计模块的应用，并且要给予设计人员一定的设计权限，增加方案之间的科学调整。在该模板的应用中，要确定必要的设计参数，引入三维的设计结构，实现和CAD技术的结合，最终实现设计图纸的合成。设计图确定后，可以根据CAD技术的应用产生的剖面、平面设计图，实现立体空间的构造，使空间中各个要素更加鲜明，可以通过电脑合成图进行设计图的复核，保证设计图纸的有效性，实现施工各个层面的相互沟通和交流。

2.2在地形地质之间的应用

在地形地质的应用中，通过CAD技术的应用，可以精确数字化的运算，利用等高数据准确的进行地形地质的检测，通过设计图可以实现立体的还原，对各个施工项目进行具体的细化，明确各个项目的施工三维地形，例如堤坝的建设、边坡的开挖、引水洞的设置，通过计算机的三维模拟，可以实现逼真的小郭，能够及时和原有的地向地貌相匹配，对不合理的地方及时的进行改进。另一方面，可以通过计算机强大的运算能力，计算出各个项目位置的体积，然后根据精确的数据进行开挖，同时也能准确的计算出土石放量。

在CAD技术的应用中，要有一定的注意事项，严格按照技术应用要求进行执行。在处理excel数据之前，要对数值的准确性进行检查，然后进行科学的评估和分析，按照一定的输入程序进行数据输入，最终转化为具体的位置坐标。在绘制水位曲线的时候，首先要按照之前的程序进型数据的输入，利用表格独立的统计功能，及时快速的进行库容差的计算，根据得出的结果进行坐标的转换，然后接着进入下一轮的循环输入。当所有的数据输入完毕，可以进行美观度和功能性效果的提升[3]。这个时候，可以对把坐标点的位置进行重新的定位，按照水位曲线的制作标准和执行命令进行曲线的绘制。在CAD技术的应用中，不仅可以实现立体构图，实现三维空间的构造，展示动态化的效果，而且可以利用三维立体渲染，将大量的数据进行转化，实现多台电脑一同计算，这样效率比较高，可以及时的发现问题，快速的进行纠正，从而保证设计图纸的质量。

3　实际应用案例

3.1案例介绍

在实际的应用中，可以以钢岔管的应用为例。它主要是以钢板卷焊制成，可以分成多种不同的类型。相抵其他设备来说，钢岔管结构类型复杂，进行计算设计工作难度非常大，需要经过大量的运算才可以实现图纸的绘制，在这个过程中，可以进行CAD技术的应用[4]。

3.2计算步骤

钢岔管成Y型对称。计算中，以圆柱为主，圆锥为辅。例如，肋板厚度和密度都是16.3mm，内径为500mm和200mm，因此，设计公切求的半径为200mm。然后根据相关的要求进行设计，首先可以利用计算机中的装配和零件设计模块，进行立体模型的构造，利用相应的草图功能，进行功能图的确定，进行控制形状体型图主要数据的测量，基本的主管和支管的形状雏形呈现。利用该技术的图形展开功能，可以看到具体的展开图，提取坐标数据，进行各种器件长度的测量，确定具体的计算方程。利用该技术进行钢岔管的设计，得出的三维空间位置和数值结算的结果基本一致，而且省略了大量的工作步骤，简化了工作流程，提高了数据处理的速度和精度，整个过程快速简单，方便操作，没有复杂的计算方式，计算后可以直接进行结果的舒服，不用进行重复检测和纠正，保证了设计的质量和精度。

4　结　语

水利水电工程在生活经济生活中扮演着重要的角色，发挥着重要的作用，在新的时代背景下，要与时俱进，实现施工技术的革新，促进施工质量的大提升。CAD技术的应用，该善了传统设计制图技术的落后，发挥了计算机技术的优势，减少了计算过程的繁琐复杂，增加了对数据处理的广度和深度，提高相应数值的精度，方便可行，操作性强。在今后的水利水电工程设计中，要加大该技术的应用，进行技术的研发，提高技术的应用程度，减少工程难度，提高工程质量。

[1]严爱芳.CAD技术在模具设计中的应用及其发展趋势[J].浙江水利水电专科学校学报,2003,15(02):44-46.

[2]刘辉.CAD技术在水利水电勘测设计行业中的应用[J].水利规划与设计,2008(02):74-75.

[3]马刚琳,马壮.三维CAD技术在水利水电工程设计中的应用[J].吉林水利,2008(12):63-63.

[4]胡燚,张运东,张强，等.三维CAD技术在水利水电工程设计中的应用分析[J].硅谷,2013(23):66-66.

1007-7596(2016)07-0146-03

2016-05-22

张燕平(1979-)，男，江西新余人，工程师，研究方向为水利水电工程。

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